22
1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Udara Pejalan Mesin Induk (Main Engine of Starting Air System) Menurut H. Nurdin untuk mesin induk diatas kapal, baik diesel 4-tak maupun 2-tak digunakan udara untuk start engine, udara ini diproduksi dari kompresor udara dan ditampung di bejana udara (air reservoir). Tekanan kerja untuk udara pejalan ini dimulai dari tekanan 25 - 30 bar. Menurut SOLAS, bahwa untuk mesin digerakkan langsung tanpa reduction gear (gear box) harus dapat distart 12 kali tanpa mengisi lagi, sedangkan untuk mesin - mesin dengan gear box dapat distart 6 kali. Menurut Anthoni Corder pada umumnya, sistem start dibagi menjadi 2 kategori, yaitudeDirect dan indirect, direct yaitu starting dilakukan dengan perlakukan langsung terhadap ruang bakar / piston dengan menyuplay tekanan udara keruang bakar sehingga piston akan bergerak. Sedangkan untuk indirect yaitu starting engine yang dilakukan dengan perlakuan terhadap crank shaftnya atau fly wheelnya yaitu dengan memutar fly wheel menggunakan motor. Menurut Dr. Gunawan Hanafi sistem starting yang digunakan pada main engine di kapal sering menggunakan media udara bertekanan yang disuplai kedalam silinder karena kebanyakan mesin yang digunakan berukuran besar. Penginjeksian udara bertekanan ini dilakukan dengan urutan yang sesuai untuk arah putaran yang disyaratkan. Suplai udara bertekanan di simpan dalam tabung udara ( bottles) yang siap digunakan setiap saat. Sistem starting umumnya dilengkapi dengan katup pembaglik (interlocks valve) untuk mencegah start jika segala sesuatunya tidak dalam kondisi kerja. Udara bertekanan di produksi oleh kompresor dan disimpan pada tabung (air receiver). Udara bertekanan lalu di suplai oleh pipa menuju automatic valve dan kemudian ke katup udara start silinder. Pembukaan katup start akan memberikan udara bertekanan ke dalam silinder. Pembukaan katup silinder dan automatic valve dikontrol oleh pilot air system. Pilot air ini diberi dari pipa besar dan menerus ke katup pengontrol yang dioperasikan dengan lengan udara start pada engine. Jika lengan ini dioperasikan, suplai pilot air mampu membuka automatic valve. Pilot air untuk arah operasi yang sesuai juga disuplai ke distributor udara. Alat ini umumnya digerakkan dengan camshaft dan memberi pilot air ke silinder kontrol dari katup start. Pilot air lalu disuplai dalam urutan yang sesuai dengan operasi mesin. Katup udara pejalan dipertahankan 4

2.1 Sistem Udara Pejalan Mesin Induk (Main Engine of

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Udara Pejalan Mesin Induk (Main Engine of Starting Air System)

Menurut H. Nurdin untuk mesin induk diatas kapal, baik diesel 4-tak maupun 2-tak

digunakan udara untuk start engine, udara ini diproduksi dari kompresor udara dan

ditampung di bejana udara (air reservoir). Tekanan kerja untuk udara pejalan ini dimulai dari

tekanan 25 - 30 bar. Menurut SOLAS, bahwa untuk mesin digerakkan langsung tanpa

reduction gear (gear box) harus dapat distart 12 kali tanpa mengisi lagi, sedangkan untuk

mesin - mesin dengan gear box dapat distart 6 kali.

Menurut Anthoni Corder pada umumnya, sistem start dibagi menjadi 2 kategori,

yaitudeDirect dan indirect, direct yaitu starting dilakukan dengan perlakukan langsung

terhadap ruang bakar / piston dengan menyuplay tekanan udara keruang bakar sehingga

piston akan bergerak. Sedangkan untuk indirect yaitu starting engine yang dilakukan dengan

perlakuan terhadap crank shaftnya atau fly wheelnya yaitu dengan memutar fly wheel

menggunakan motor.

Menurut Dr. Gunawan Hanafi sistem starting yang digunakan pada main engine di

kapal sering menggunakan media udara bertekanan yang disuplai kedalam silinder karena

kebanyakan mesin yang digunakan berukuran besar. Penginjeksian udara bertekanan ini

dilakukan dengan urutan yang sesuai untuk arah putaran yang disyaratkan. Suplai udara

bertekanan di simpan dalam tabung udara (bottles) yang siap digunakan setiap saat. Sistem

starting umumnya dilengkapi dengan katup pembaglik (interlocks valve) untuk mencegah

start jika segala sesuatunya tidak dalam kondisi kerja. Udara bertekanan di produksi oleh

kompresor dan disimpan pada tabung (air receiver). Udara bertekanan lalu di suplai oleh pipa

menuju automatic valve dan kemudian ke katup udara start silinder. Pembukaan katup start

akan memberikan udara bertekanan ke dalam silinder. Pembukaan katup silinder dan

automatic valve dikontrol oleh pilot air system. Pilot air ini diberi dari pipa besar dan

menerus ke katup pengontrol yang dioperasikan dengan lengan udara start pada engine. Jika

lengan ini dioperasikan, suplai pilot air mampu membuka automatic valve. Pilot air untuk

arah operasi yang sesuai juga disuplai ke distributor udara. Alat ini umumnya digerakkan

dengan camshaft dan memberi pilot air ke silinder kontrol dari katup start. Pilot air lalu

disuplai dalam urutan yang sesuai dengan operasi mesin. Katup udara pejalan dipertahankan

4

2

tertutup oleh pegas jika tidak digunakan dan dibuka oleh pilot air yang langsung memberi

udara bertekanan ke dalam silinder. Sebuah interlock didalam automatic valve yang

menghentikan pembukaan katup jika turning gear engine menempel. Katup ini mencegah

udara balik yang telah dikompresikan oleh mesin kedalam sistem. Dan berikut ini merupakan

pengelompokan dari sistem udara pejalan antara lain :

1. Starting dengan Udara Bertekanan

Starting dengan udara bertekanan menggunakan udara bertekanan 28-30 bar

pada botol udara bertekanan yang dihasilkan oleh kompresor udara di kamar mesin.

Hal-hal yang perlu diperhatian dalam pengoperasian udara pejalan antara lain :

a. Mesin Penggerak Utama yang dihidupkan dengan udara bertekanan dilengkapi

dengan paling tidak dua kompresor. Satu diantaranya berpenggerak independen

dari main engine, dan harus mampu mensuplai 50% dari total kapasitas yang

diperlukan.

b. Kapasitas total udara start dalam tabung harus dapat diisi dari tekanan atmosfir

sampai tekanan kerja 30 bar dalam waktu 1 jam.

c. Tabung udara disediakan dua dengan ukuran yang sama dan dapat digunakan

secara independen.

d. Kapasitas total tabung harus memperhatikan paling tidak dapat digunakan start

12x baik maju atau mundur untuk mesin yang reversibel dan tidak kurang dari 6x

start untuk engine non-reversibel. Jumlah start berdasar pada mesin saat dingin

dan kondisi siap start.

e. Jika sistem udara pejalan digunakan untuk starting auxilary engine, mensuplai

peralatan pneumatic, peralatan manoeuvering, atau tyfon semuanya disuplai dari

tabung udara maka harus dipertimbangkan dalam perhitungan kapasitas tabung

udara.

3

Gambar 1 Sistem Udara Pejalan Mesin Induk

2. Starting dengan Listrik

Starter yang sumber tenaganya berasal dari arus listrik, motor starter harus

dapat menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang kecil yang tersedia pada

baterai. Hal lain yang harus diperhatikan ialah bahwa motor starter harus sekecil

mungkin. Syarat baterai yang dapat digunakan untuk start mesin antara lain :

a. Jika Main engine distart dengan listrik maka harus tersedia dua baterai yang

independen. Rangkaian baterai ini direncanakan tidak dapat dihubungkan pararel

antara satu dengan yang lainnya karena masing - masing Baterei harus mampu

untuk starting main engine dalam kondisi dingin. Total kapasitas baterai harus

cukup untuk operasi selama 30 menit tanpa pengisian.

b. Jika dua atau lebih auxiliary engine di start dengan listrik paling tidak tersedia dua

baterai yang independen. Kapasitas baterai harus cukup paling tidak 3x operasi

start-up untuk setiap mesin. Jika hanya satu auxiliary engine distart dengan

listrik, satu baterai cukup.

4

c. Baterai start hanya boleh digunakan untuk starting (pemanas mula jika perlu) dan

untuk memonitor peralatan yang ada pada mesin.

Gambar 2 Electrick Stater

3. Jalur Udara Bertekanan

Jalur udara bertekanan menggunakan pipa tekanan tinggi dengan kekuatan tekan

yang disesuaikan serta anti korosi, udara bertekanan di atas kapal disalurkan sesuai

reducing station valve sesuai kebutuhan tekanan. Syarat jalur udara bertekanan antara

lain :

a. Jalur tekanan yang terhubung ke kompresor dipasang dengan non-RV pada outlet

kompresor.

b. Jalur udara start tidak boleh digunakan sebagai jalur pengisian untuk tabung

udara.

c. Hanya selang/pipa dengan material yang sudah dites yang dapat dipasang pada

jalur starting diesel engine dimana tetap terjaga tekanannya.

d. Jalur udara start untuk setiap mesin dilengkapi dengan non return valve dan

penguras (drain).

5

e. Tyfons harus disambungkan pada dua tabung udara.

f. Sebuah katup pengaman harus dipasang dibelakang pada setiap katup penurun

tekanan (reducing valve).

g. Tekanan tangki air dan tangki lainnya yang dihubungkan ke sistem udara

bertekanan dipertimbangkan sebagai tabung tekan dan harus sesuai persyaratan

standar.

2.2 Bagian utama dari Penataan Sistem Udara Pejalan dan Fungsinya masing-masing

Didalam sistem udara pejalan terdapat pesawat/bagian pendukung untuk kelancaran

pengoperasian udara start dan keamanan dalam pengoperasiannya. Bagian-bagian dan fungsi

dari penataan sistem udara pejalan adalah sebagai berikut ini antara lain :

1. Kompresor

Mesin induk adalah instalasi mesin dalam kapal yang dipergunakan untuk

menggerakkan / memutar poros baling-baling sehingga kapal dapat bergerak,

sedangkan mesin bantu adalah motor yang dipergunakan untuk menggerakkan

generator listrik sehingga menghasilkan arus listrik yang kemudian digunakan untuk

pesawat-pesawat yang memerlukan tenaga tersebut, misalnya kompresor.

Menurut Haruo Tahara Sularso (2000), kompresor adalah mesin untuk

memampatkan udara atau gas. Secara umum biasanya mengisap udara dari

atmosfer, yang secara fisika merupakan campuran beberapa gas dengan susunan

78% Nitrogren, 21% Oksigen dan 1% Campuran Argon, Carbon Dioksida, Uap Air,

Minyak, dan lainnya. Kompresor udara darurat (Emergency air pressure

system) memiliki kompresor tersendiri (emergency kompressor) yang bersifat

independen yang memiliki penggerak berupa motor diesel yang dapat dinyalakan

dengan tangan, atau air kompresor berpenggerak manual dengan tangan. Kompresor

udara darurat mengisi emergency air receiver yang kapasitasnya lebih kecil dari

main air receiver. Udara bertekanan yang tersimpan pada emergency air receiver

ini digunakan untuk menyalakan auxiliary engine yang menggerakkan generator.

Secara garis besar klasifikasi kompresor adalah sebagai berikut :

a. Kompresor Torak Resiprokal (reciprocating compressor)

Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak yang berfungsi

untuk mengkompresi udara secara bolak-balik atau gerak resiprokal.

Pemasukan udara diatur oleh katup masuk dan dihisap oleh torak yang

gerakannya menjauhi katup. Pada saat terjadi pengisapan, tekanan udara di

6

dalam silinder mengecil, sehingga udara luar akan masuk ke dalam silinder

secara alami. Pada saat gerak kompresi torak bergerak ke titik mati bawah

ke titik mati atas, sehingga udara di atas torak bertekanan tinggi, selanjutnya di

masukkan ke dalam tabung penyimpan udara. Tabung penyimpanan dilengkapi

dengan katup satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki tidak akan

kembali ke silinder. Proses tersebut berlangsung terus-menerus hingga

diperoleh tekanan udara yang diperlukan. Gerakan mengisap dan

mengkompresi ke tabung , bila tekanan dalam tabung telah melebihi kapasitas,

maka katup pengaman akan terbuka, atau mesin penggerak akan mati

secara otomatis. (Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra

Samudra Jakarta.)

Gambar 3 reciprocating compressor

7

Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta

b. Kompresor Torak Dua Tingkat Sistem Pendingin Udara

Kompresor udara dua tingkat berfungsi untuk menghasilkan tekanan udara

yang lebih tinggi dengan dua kali kompresi . Udara masuk akan dikompresi oleh torak

pertama, kemudian didinginkan, selanjutnya dimasukkan dalam silinder kedua untuk

dikompresi oleh torak kedua sampai pada tekanan yang diinginkan. Pemampatan

(pengompresian) udara pada tahap kedua jauh lebih besar, temperature udara akan

naik selama terjadi kompresi, sehingga perlu mengalami proses pendinginan dengan

memasang sistem pendingin. Metode pendinginan yang sering digunakan misalnya

dengan sistem udara atau dengan sistem air bersirkulasi. Batas tekanan maksimum

untuk jenis kompresor torak resiprokal antara lain, untuk kompresor satu tingkat

tekanan hingga 4 bar, sedangkan dua tingkat atau lebih tekanannya hingga 15 bar.

(Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta.)

8

Gambar 4 Kompresor Torak Dua Tingkat Tingkat

Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakart

c. Kompresor Diafragma (diaphragma compressor)

Jenis Kompresor berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan dengan

meminimalisir air dalam udara, dalam kelompok kompresor torak. Namun letak

torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. Udara yang masuk dan

keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-bagian yang bergerak secara

resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan bebas

dari uap air dan pelumas/oli. Oleh karena itu kompresor diafragma banyak

digunakan pada industri bahan makanan, farmasi, obat-obatan dan kimia.

Prinsip kerjanya hampir sama dengan kompresor torak.

Perbedaannya terdapat pada sistem kompresi udara yang akan masuk ke dalam

tangki penyimpanan udara bertekanan. Torak pada kompresor diafragma

9

tidak secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi

menggerakkan sebuah membrane (diafragma) dulu. Dari

gerakan diafragma yang kembang kempis itulah yang akan menghisap dan

menekan udara ke tabung penyimpan. (Sumber : Manajemen Perawatan,

Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta.)

Gambar 5 diaphragma compressor

Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta

d. Kompresor Putar (Rotary Compressor)

Kompresor Rotari berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan

rendah. Baling-baling luncur secara eksentrik rotor dipasang berputar dalam

rumah yang berbentuk silindris, mempunyai lubang-lubang masuk dan keluar.

Keuntungan dari kompresor jenis ini adalah mempunyai bentuk yang pendek

dan kecil, sehingga menghemat ruangan. Bahkan suaranya tidak berisik dan

halus dalam, dapat menghantarkan dan menghasilkan udara secara terus

menerus dengan mantap. Ketika rotor mulai berputar, energi gaya sentrifugal

baling-balingnya akan melawan dinding. Karena bentuk dari rumah baling-

baling itu sendiri yang tidak sepusat dengan rotornya maka ukuran ruangan

dapat diperbesar atau diperkecil menurut arah masuknya (mengalirnya) udara.

(Perencanaan Teknik Mesin, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1995.)

e. Kompresor Sekrup (Screw)

Kompresor Sekrup berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan

secara aksial serta memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan

(engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk

10

cembung,. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling

bertautan. Jika roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompresor ini

dapat digunakan sebagai pompa hidrolik pada pesawat-pesawat hidrolik. Roda-

roda gigi kompresor sekrup harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi

dengan benar sehingga betul-betul dapat menghisap dan menekan fluida.

Kompresor screw merupakan jenis kompresor dengan mekanisme putar

perpindahan positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti kompresor

piston, bila diperlukan udara bertekanan tinggi dengan volume yang lebih

besar. (Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta)

Gambar 6 Kompresor Sekrup

Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta

f. Kompresor Sayap Kupu-Kupu (Root Blower Compressor)

Kompresor jenis ini berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan

tanpa ada perubahan volume. Torak membuat penguncian pada

bagian sisi yang bertekanan. Prinsip kompresor ini ternyata dapat disamakan

dengan pompa pelumas model kupu-kupu pada sebuah motor bakar.

Beberapa kelemahannya adalah: tingkat kebocoran yang tinggi. Kebocoran

terjadi karena antara baling-baling dan rumahnya tidak dapat saling rapat

betul. Berbeda jika dibandingkan dengan pompa pelumas pada motor

bakar, karena fluidanya adalah minyak pelumas maka film-film minyak

sendiri sudah menjadi bahan perapat antara dinding rumah dan sayap-sayap

kupu itu. Dilihat dari konstruksinya, sayap kupu-kupu di dalam rumah

pompa digerakan oleh sepasang roda gigi yang saling bertautan juga,

11

sehingga dapat berputar tepat pada dinding. (Perencanaan Teknik Mesin,

Penerbit Erlangga, Jakarta, 1995.)

g. Kompresor Aliran (turbo compressor)

Jenis kompresor ini berfungsi untuk menghasilkan volume udara

yang besar. Kompresor aliran udara ada yang dibuat dengan arah

masuknya udara secara aksial dan ada yang secara radial, arah aliran udara

dapat dirubah dalam satu roda turbin atau lebih untuk menghasilkan

kecepatan aliran udara yang diperlukan. Energi kinetik yang ditimbulkan

menjadi energi bentuk tekanan. (Panduan Reparasi Mesin Diesel” Jakarta,

Desember 1999.)

h. Kompresor Aliran Radial

Kompresor aliran radial berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan

dengan cepat secara radial. Pada lubang masuk pertama udara dilemparkan keluar

menjauhi sumbu. Bila kompresornya bertingkat, maka dari tingkat pertama udara

akan dipantulkan kembali mendekati sumbu. Dari tingkat pertama masuk lagi ke

tingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat sesuai yang dibutuhkan. Semakin banyak

tingkat dari susunan sudu-sudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara

yang dihasilkan. Prinsip kerja kompresor radial akan mengisap udara luar melalui

sudu-sudu rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu

dikompresi dan akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan

hingga tekanannya sesuai dengan kebutuhan. (Sumber : Manajemen Perawatan,

Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta.)

Gambar 7 Kompresor Aliran Radial

12

Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta

i. Kompresor Aliran Aksial

Kompresor aliran aksial berfungsi untuk menghasilkan daya dorong

tekanan tinggi, udara akan mendapatkan percepatan oleh sudu yang terdapat

pada rotor dan arah alirannya ke arah aksial yaitu searah (sejajar) dengan

sumbu rotor. Jadi pengisapan dan penekanan udara terjadi saat rangkaian sudu-

sudu pada rotor itu berputar secara cepat. Putaran cepat ini mutlak diperlukan

untuk mendapatkan aliran udara yang mempunyai tekanan yang diinginkan.

Teringat pula alat semacam ini adalah seperti kompresor pada sistem turbin gas

atau mesin-mesin pesawat terbang turbo propeller. ( Sumber : Manajemen

Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta)

Gambar 8 Sudu-Sudu Kompresor Aliran Aksial

Sumber : Manajemen Perawatan, Yayasan Bina Citra Samudra Jakarta

2. Separator

Separarator berfungsi untuk memisahkan kandungan air yang turut serta

dalam udara/udara lembab (air humidity) kompresi yang diakibatkan oleh

pengembunan sebelum masuk ke tabung botol angin. Sehingga separator disediakan

steam trap guna menampung air tersebut untuk selanjutnya dibuang ke got.( Sumber

: Instruction And Manual Book For Air Starting system, Maret 1998.)

13

Gambar 9 Separator

Sumber : Instruction And Manual Book For Air Starting system, Maret 1998

3. Botol Angin (Main Air Receiver)

Main air receiver berfungsi untuk menyimpan udara bertekanan diperlukan

tabung udara dengan kemampuan menahan udara bertekanan tinggi hingga 30 bar.

Pada tabung udara terdiri dari badan tabung, drain valve dan kepala tabung. Pada

kepala tabung terdapat main stop valve, safety valve dan auxiliary valve. Safety valve

berguna sebagai pengaman jika terjadi tekanan yang melebihi tekanan yang

disyaratkan oleh tabung, maka katup akan otomatis membuka. Main stop valve

berfungsi untuk menyalurkan udara bertekanan menuju ke katup pejalan yang ada

pada kepala silinder. Auxiliary valve dapat digunakan sebagai sistem udara kontrol.

Sistem udara kontrol biasanya mempunyai tekanan sekitar 6 bar, sehingga diperlukan

air reducer. Reducing station berfungsi untuk mengurangi tekanan dari 30 bar

menjadi 7 bar guna keperluan untuk pembersihan turbocharger dan pengisian

tekanan pada tanki hidrophore. (Sumber : Teknik Manajemen Pemeliharaan, Mei

1973.)

14

Gambar 10 Main Air Receiver

Sumber : Teknik Manajemen Pemeliharaan, Mei 1973

Menurut Budi Hendarto Wijaya (2010), pada prinsipnya adalah udara yang

bertekanan pada tabung udara dialirkan ke ruang bakar sehingga mendorong piston

ke bawah secara bergantian sesuai dengan firing order. Ketika poros engkol pada

mesin diesel mulai berputar dan menghasilkan pembakaran maka poros engkol telah

digerakkan sendiri oleh tenaga mesin diesel dan pneumatic starting berhenti. Starting

air receiver harus disediakan manhole dan flage untuk pipe connection. Starting air

receiver memiliki volume untuk irreversible 12 start sebesar 2 x 1.5 m3, dengan

tekanan kerja sebesar 30 bar. Kapasitas dari tabung udara harus memenuhi ketentuan

dari pihak klasifikasi/rules dan sesuai dengan buku manual dari mesin yang

digunakan Sedangkan beberapa engine builder memberikan volume teoritis

total dari tabung udara pejalan adalah:

Dimana;

V = kapasitas total tabung udara (2 botol angin) (m3)

N = Jumlah silinder dari mesin induk

D = diameter silinder dari mesin induk (m)

N = putaran mesin per mesin induk (rpm)

S = langkah torak dari mesin induk (m)

15

C = konstanta; untuk mesin 4 langkah dan 2 langkah tipe piston trunk .dan mesin 2

langkah dengan piston type,crosshead C = 1

P = tekanan kerja maksimum udara tekan dalam botol angin … ///utama

(25kg/cm2 atau 30 kg/cm2)

p = batas minimum tekanan untuk start mesin (kg/cm2 )

T = jumlah starting yang harus dilakukan untuk mesin … ///utama

(jumlah standar 20 kali ).

Sedangkan dalam rules BKI. Vol. III tentang konstruksi mesin,

kapsitas total tabung udara adalah :

(

)

Dimana ;

J = kapasitas total tabung udara (dm3 )

H = langkah torak silinder (cm)

D = diameter silinder (cm)

Vh = volume langkah torak satu silinder (dm3 )

Z = jumlah silinder

pme = tekanan kerja efektif dalam silinder (kg/cm3)

a,b = faktor koreksi untuk jenis mesin untuk mesin-mesin

,untuk mesin-mesin 2-tak, a = 0,771; b = 0,058

, untuk mesin-mesin 4-tak, a = 0,685; b = 0,055

c = faktor untuk tipe instalasi

d = 1, untuk p = 30 kg/cm2

16

, untuk p ≠ 30 kg/cm2 bila tidak dilengkapi katup reduksi tekanan

nA = jumlah putaran (rpm)

untuk putaran nominal (nN) ≤ 1000 rpm, nA = 0,06.nN + 14

untuk putaran nominal (nN) ≥ 1000 rpm, nA = 0,25.nN - 176

TABLE 1

KEBUTUHAN UDARA DAN TEKNANAN UDARA UNTUK BEBERAPA PENGGUNAAN DI KAPAL

Penggunaan (kg/cm2) (m3/min.)

1. Air Motor 4 - 7 0,25

2. Spray Gun 4 0,5 t hoist 3,7

3. Air Hoist 5 2,7 t hoist 3,7

4. Hydrophore Unit 3-7 Very Little

5. Air Operated type

pump

- 2

6. Pressure Log - Very Little

Sumber : Engine Manual Book, Mei 1979, hal 42

4. Katup Udara (Air Valve)

Menurut Anthoni Corder katub udara merupakan bagian penting dalam air

starting system supaya udara dapat di transfer tanpa adanya kebocoran, macam-

macam katup udara adalah sebagai berikut :

a. Main starting valve

Main starting valve berfungsi sebagai katup penyalur untuk pembagi ke

masing - masing kepala silinder dan penyalur udara untuk pejalan.

b. Reducing valve

Berfungsi untuk mereduksi takanan keluaran dari main air receiver sebesar 30

bar guna keperluan pengujian katup bahan bakar dan keperluan yang lain.

c. Air starting valve

17

Air starting valve berfungsi untuk menyalurkan udara start kedalam

cylinder liner terdiri dari katup utama, piston, bushing dan spring yang

merupakan komponen utama dari starting valve. Katup utama akan membuka

jika udara kontrol menekan piston sehingga katup terbuka dan udara bertekanan

30 bar masuk ke ruang bakar menekan piston. Hal tersebut berlangsung

berurutan sesuai dengan urutan firing order sampai terjadi pembakaran di ruang

bakar. Setelah terjadi pembakaran di ruang bakar maka starting air control valve

akan berhenti bekerja dan semua starting valve akan menutup. Berfungsi

sebagai katup penyalur untuk pembagi ke masing - masing kepala silinder dan

penyalur udara untuk menjalankan mesin.

( Sumber : Teknik Manajemen Pemeliharaan, Mei 1973.)

Gambar 11 Air Starting Valve

Sumber : Teknik Manajemen Pemeliharaan, Mei 1973

d. Reducing station valve

Berfungsi untuk mengurangi tekanan dari 30 bar menjadi 7 bar guna

keperluan untuk pembersihan turbocharger beserta salurannya menuju mesin

induk. (Sumber : Perencanaan Teknik Mesin, Juni 1999)

18

Gambar 12 Reducing station

Sumber : Perencanaan Teknik Mesin, Juni 1999

e. Distributor valve

berfungsi sebagai pembagi pada katup udara pejalan (air starting

valve) yang bekerja menggunakan plunger dan menentukan katup

starting valve mana yang harus dibuka untuk menghidupkan mesin.

(Sumber : Perencanaan Teknik Mesin, Juni 1995)

Gambar 13 Distributor Valve

Sumber : Perencanaan Teknik Mesin, Juni 1995

2.3 Prinsip Kerja Sistem Udara Pejalan

Mesin utama yang digunakan untuk start dilakukan oleh udara bertekanan dari

tabung udara tekan, yang kemudian dimasukkan ke silinder dalam rangkaian yang

19

sesuai untuk arah yang dibutuhkan/disyaratkan. Cara kerja dari sistem ini adalah

dengan memampatkan udara yang disuplai oleh kompresor ke tabung udara tekan.

Udara bertekanan lalu disuplai oleh pipa menuju automatic valve dan kemudian ke

katup udara start silinder. Pembukaan katup start akan memberikan udara bertekanan

ke dalam silinder. Pembukaan katup silinder dan automatic valve dikontrol oleh pilot

air sistem. Pilot air ini diberi dari pipa besar dan menerus ke katup pengontrol yang

dioperasikan dengan lengan udara pejalan pada mesin. Jika lengan ini dioperasikan,

suplai pilot air mampu membuka automatic valve. Pilot air untuk arah operasi yang

sesuai juga disuplai ke distributor udara. (Sumber : ship book operation, air start

system)

Menurut J.H Jusak Alat pada mesin ini digerakkan dengan cam shaft dan

memberi pilot air ke silinder kontrol dari katup pejalan. Pilot air lalu disuplai dalam

urutan yang sesuai dengan operasi mesin. Katup udara pejalan dipertahankan tertutup

oleh pegas jika tidak digunakan dan dibuka oleh pilot air yang langsung memberi

udara bertekanan ke dalam silinder. Sebuah interlock didalam automatic valve yang

menghentikan pembukaan katup jika turning gear engine menempel. Katup

ini mencegah udara balik yang telah dikompresikan oleh mesin ke dalam sistem.

Adapun penjelasan yang singkat dari prinsip kerja udara pejalan untuk start engine

baik pada saat kapal berangkat ataupun saat olah gerak, dilaksanakan sebagai berikut :

1. Udara dari bejana udara minimal 20 kg/cm2 (20 bar) karena bila tekanan udara

dibawahnya, maka udara tersebut tidak mampu menekan piston kebawah.

2. Katup tekan di bejana udara dibuka penuh, maka udara akan keluar ke main

starting valve. Setelah udara tersebut direduksi tekanannya hingga ± 10 bar.

3. Bila handle start ditekan kebawah, maka udara keluar dari sistem sebagian

masuk dulu ke distributor valve dan sebagian lagi ke cylinder head air starting

valve. Udara start ini diatur oleh distributor valve dengan tekanan 10 bar mana

yang bekerja pada proses expansi (hanya ada 1 silinder yang bekerja) melalui

plunyer yang dihubungkan dengan firing ordernya (misalnya motor diesel 4 tak

adalah 1-3-5-2-4-6).

4. Distributor valve mengatur plunyer yang bekerja dan udara ini langsung

menggerakkan piston melalui air starting valve di cylinder head. Udara supli ini

diperoleh dari bejana udara. Jadi udara tersebut melaksanakan kerja parallel,

disamping mengatur ke distributor valve sekaligus untuk udara pejalan

mendorong piston kebawah pada tekanan minimal 7 bar sesuai tekanan dalam

20

botol angin.

Gambar 14 Engine Starting system

Sumber : Manajemen Perawatan, Mei 2003

5. Udara pejalan dengan tekanan 30 bar disuplai oleh starting air compressor menuju ke

starting air receiver dan dari starting air receiver menuju ke air inlet pada mesin.

Melalui reduction station udara ditekan atau dimampatkan pada tekanan 7 bar yang

disuplai ke mesin sebagai:

a. Mengontrol udara untuk sistem manuver, dan untuk exhaust valve air spring,

melalui kontrol pemasukan udara.

b. Safety air untuk berhenti tiba-tiba (Emergency stop) melalui safety air inlet.

c. Melalui reducing valve disupplai udara yang dimampatkan pada tekanan 10 bar ke

air inlet untuk turbocharge cleaning, dan volume yang sedikit digunakan untuk fuel

valve testing unit.

Menurut Dr. Gunawan Hanafi Konsumsi udara untuk mengontrol udara, safety air,

turbocharger cleaning, sealing air untuk exhaust valve dan untuk fuel valve testing unit dan starting

aux. Engine dicover oleh bagian kapasitas untuk air receiver dan kompresor pada list capacity.

Starting air pipe terdiri dari sebuah katup pejalan utama, sebuah katup non-return, starting air

distributor dan katup starting. Udara pejalan dengan tekanan 30 bar disuplai oleh kompresor ke

tabung udara tekan kemudian menuju ke main engine melalui inlet valve Melalui tahap penurunan

tekanan, udara bertekanan 8,6 bar disuplai ke mesin seperti:

1. Kontrol udara untuk sistem manuvering, dan pegas udara exhaust valve,

21

2. Udara pengaman untuk emergency stop

2.4 Gambaran Umum Obyek Penulisan

PT. Indonesia Fortune Lloyd (IFL), didirikan pada tahun 1955 adalah salah satu

perusahaan dari Bumi Laut Group, sebuah perusahaan bisnis terkenal, mapan, dinamis dan

berkembang. Didirikan 1922 ketika kantor pertamanya dibuka di pelabuhan belawan,

sumatera utara, indonesia. IFL menjalankan bisnis angkutan kontainer dan berfokus pada

antar-pulau (indonesian domestic market) pada layanan pengiriman kapal reguler dan juga

melayani pelabuhan asia tenggara untuk kebutuhan spesifik bagi pelanggan, selalu ada

kontrak kargo yang sangat menarik untuk jangka waktu tertentu. Di masa lalu, perusahaan

menggunakan kapal kargo umum konvensional kecil, selama bertahun-tahun dan telah dijual

secara bertahap perusahaan mengubah dirinya menjadi jalur pelayaran kontainer dan

bertujuan untuk tumbuh dengan menambahkan lebih banyak kapal ukuran bervariasi dari

kecil untuk ukuran yang lebih besar untuk memenuhi market pertumbuhan kebutuhan. IFL

menjalankan bisnisnya sebagai commercial shipping line yang membawa kargo dari para

pelangggan dari banyak segmen pasar dengan memanfaatkan sebaik-baiknya yang dimiliki

maupun menyewa kontainer (peralatan). IFL juga berusaha sebagai feeder pembawa

kontainer milik pihak ketiga yang dikapalkan di pelabuhan dengan rute international dengan

operator utama antara lain sebagai berikut :

1. Hanjin Shipping Company Ltd, Korea

2. Evergreen Maritime Corporation, Taiwan

3. Hapag Lloyds, Jerman

4. NYK, Jepang

5. MISC, Malaysia

6. Mitsui OSK, Jepang

7. Goldstar Lines, Hongkong

8. CMA-CGM, Prancis

9. Maersk, Denmark

10. Presiden American Line (APL), Singapura

11. Hyundai Merchant Marine, Korea

12. Wan Hai, Taiwan

13. Yang Ming Lines, Taiwan

14. COSCO, Cina

15. K-Lines, Jepang

22

16. CNC, Taiwan

17. Mediterania Shipping Corporation, Italia

IFL menawarkan pelayanan satu pintu untuk sebagian besar pelabuhan dan kota diseluruh

indonesia, penanganan main liners reposisi container kosong, kargo lokal maupun ekspor dan impor

pengapalan kargo kontainer. IFL juga menawarkan logistik lainnya dan jasa agen pengiriman diluar

indonesia.